(57)【要約】【課題】  現像装置を複雑にすることなく、印字率や温度の変化などに左右されずに常に一定のトナー排出を可能とし、長期にわたって濃度変化のない、安定した画像を維持できるようにした画像形成方法及び装置を提供すること。【解決手段】  一定時間毎のトナー補給モータ駆動時間の積算値が、ある一定量以下のときに劣化トナーが現像装置中に増加していると判断し、非現像時にトナーの強制排出を行うようにしたことを特徴とする。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー補給モータを介してトナーを逐次供給しながら固定磁極部材を内包する供給ローラの外周にキャリアとトナーからなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを現像ローラに摺擦させながら両ローラ間の電位差を利用して現像ローラへトナーのみを転移させ、現像ローラ上のトナー薄層にて潜像担持体上の潜像を非接触現像する現像方式による現像装置を用いた画像形成方法において、
一定時間毎のトナー補給モータ駆動時間の積算値が、ある一定量以下のときに劣化トナーが現像装置中に増加していると判断し、非現像時にトナーの強制排出を行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の非現像時におけるトナーの強制排出量が、一定時間毎のトナー補給モータ駆動時間の積算値と現像装置内検知温度の組み合わせにより可変させることを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
トナー補給モータを介してトナーを逐次供給しながら固定磁極部材を内包する供給ローラの外周にキャリアとトナーからなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを現像ローラに摺擦させながら両ローラ間の電位差を利用して現像ローラへトナーのみを転移させ、現像ローラ上のトナー薄層にて潜像担持体上の潜像を非接触現像するハイブリッド現像方式による現像装置を用いた画像形成装置において、
積算した原稿印字率から算出した非現像時に排出する劣化トナー強制排出量を、一定時間のトナー補給モータ駆動時間の積算値に基づいて補正する演算回路を具えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
積算した原稿印字率から算出した非現像時に排出する劣化トナー強制排出量を、一定時間のトナー補給モータ駆動時間の積算値と現像装置内検知温度の組み合わせに基づいて補正する演算回路を具えたことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記演算回路は、下記式に基づいて劣化トナー強制排出量を算出することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
Ａ（トナー強制排出量）＝（Ｂ−Ｃ）×（Ｄ／Ｃ）×Ｋ
Ａ：トナー強制排出量
Ｂ：一定時間における、理想的なトナー補給時間（すなわち理想的トナー排出量）
Ｃ：一定時間における、トナーモータによる積算トナー補給時間（実トナー排出量）
Ｄ：一定時間における積算印字率から算出したトナー補給時間（印字率による排出量）
Ｋ：補正係数（補正が０の場合は定数）
【請求項６】
請求項５に記載の演算式に基づき、補正係数Ｋを現像装置内の検知温度により可変させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成方法及び装置に係り、特に、磁性キャリアを用いて非磁性のトナーを帯電させる２成分現像剤を使用し、現像ローラ上に帯電されたトナーのみを保持させて静電潜像に飛翔させ、該潜像を現像するようにした画像形成方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置における現像方式には、トナーと磁性キャリアを用いた２成分現像方式、絶縁トナーや導電トナーを用いた１成分現像方式、磁性キャリアを用いて非磁性のトナーを帯電させる２成分現像剤を使用し、現像ローラ上に帯電されたトナーのみを保持させて静電潜像に飛翔させ、該潜像を現像するようにしたハイブリッド現像方式などがある。
【０００３】
２成分現像方式は、キャリアによるトナーの帯電性に優れ、長寿命化が可能であると共にベタ画像の均一化などの利点がある反面、現像装置が大きく複雑になる、トナー飛散やキャリア引きが発生する、キャリアの耐久性によって画質が変化するなどの欠点がある。また１成分現像方式は、現像装置がコンパクトになってドット再現性に優れているが、現像ローラ、チャージローラの劣化のために耐久性が低く、現像装置を交換するため消耗品価格が高価になる、選択現像が発生するなどの欠点を有している。ハイブリッド現像方式は、ドット再現性に優れて長寿命化、高速の画像形成が可能な方式ではあるが、従来では、現像ゴーストの発生やトナー粒度分布の変化に伴って現像剤中に微粉トナーが増え、この微粉トナーによるキャリア表面が汚染されて帯電量が低下し、現像装置からのトナーの飛散、現像ローラ上への微粉トナーの付着などの問題があった。
【０００４】
そしてハイブリッド現像方式は、従来、非接触の１成分現像の手段として検討されてきたが、近年、高速の画像形成が可能な現像方式として、特に感光体上に複数のカラー画像を順次形成する１ドラム色重ね方式用としても検討されてきた。この方式では、感光体上に正確にトナーを重ねることで色ズレの少ないカラー画像形成が可能であり、カラーの高画質化に対応する技術として注目されてきた。
【０００５】
しかしながらこの１ドラム色重ね方式では、使用する色数分の現像装置を感光体の周りに配置せねばならないから、感光体が大型になり、画像形成装置の小型化の妨げになる。そのため、使用するトナーの色に対応した複数の電子写真プロセス部材を並べて配置し、転写部材の送りに同期させてカラ−画像を形成して転写部材上で色重ねを行うタンデム方式が注目されてきた。しかしながらこの方式では、高速性に優れている利点があるものの、各色の電子写真プロセス部材を並べて配置しなければならないために大型化する欠点を有していた。この対策として感光体同志の間隔を狭くし、小型化した画像形成ユニットを配置した小型タンデム型画像形成装置が提案されている。
【０００６】
このように構成された小型のタンデム型画像形成装置においては、画像形成ユニットの幅方向のサイズを極小にするため、現像装置を縦型とすることが有利である。すなわち、感光体の上部方向に現像装置を配置することがレイアウト上望ましい。しかしながら従来の２成分現像方式では、このように現像装置を縦型に配置した場合、現像剤の還流、すなわち現像剤攪拌部から感光体に近接した現像部材への供給が複雑になり、装置の小型化に限界が生じると共に感光体へのキャリアの付着、トナーの飛散が避けられないという間題があった。
【０００７】
他の方法として、キャリアを用いない１成分現像方式も提案されているが、現像ローラを感光体に接触する方式では感光体のトルク変動をきたし、タンデム型の弱点である色ずれを助長させてしまう欠点があった。また、感光体に非接触な方式では、トナーをチャージロールで帯電させ、弾性規制ブレードで現像ローラ上の層厚を規制していたため、トナーの添加剤がチャ−ジロールに付着して帯電能力が低下したり、規制ブレードにトナーが付着し層形成が不均一になってしまい、画像欠陥をきたすことがあった。
【０００８】
そのため、これらの問題を解決する手段の一つとして、一旦キャリアを用いてトナーを帯電させ、その後、感光体に対して非接触でトナーを飛翔させる前記したハイブリッド現像方式が注目されてきた。すなわちハイブリッド現像方式では、現像ローラが感光体と非接触であるからトルク変動をきたすことがなく、ドット再現性に優れて長寿命化が可能な高速の画像形成装置が提供できる。
【０００９】
こういった技術に関する従来技術としては、特許文献１に潜像担持体に対して非接触に設置したドナーロール（現像ローラ）上に非磁性トナーで薄層を形成し、交流電界によって潜像担持体上の潜像に該トナーを飛翔させる提案がなされている。また特許文献２には、供給ローラを用いて現像剤をドナーロールに進ませ、このドナーロール上にトナーを転移させてトナー層を形成する現像装置が示されている。
【００１０】
しかしながらこれらの提案では、２成分現像剤を採用してドナーロール上への薄層形成は可能なものの、トナーの帯電が高くなった場合にドナーロール上のトナーの分離が困難になり、強い交流電界が必要とされる。この電界が潜像担持体上のトナー層を乱してしまうので、色重ねなどには間題を有していた。そのため特許文献３には、ドナーロールと潜像担持体の間にワイヤからなる補助電極を設け、この補助電極に弱い交流電界を印加して現像されたトナーを乱さないようにした、いわゆるパウダ−クラウド現像法が提案されている。
【００１１】
そして理論面では、非特許文献１で東芝（株）から、２成分現像剤を用いた現像ローラ上のトナー層の形成についての報告がなされ、特許文献４に特許としての出願がある。
【００１２】
また上記した従来の技術では、現像性の高いトナーの粗粉が選択的に潜像担持体に現像されやすく、連続印刷を行ったばあい、帯電性の高いトナーの微粉が現像スリーブに堆積して選択現像が起こり、画像濃度の低下が生じる傾向があった。さらに、トナーの帯電制御が複雑で、潜像担持体に高い表面電位と大きな現像電界を印加することを必要としていた。そのため、現像ローラ上にトナーの消費領域と非消費領域とが生じると、その現像ローラ上におけるトナーの付着状態とトナーの電位差にばらつきが生じる関係から、図９に示したように前の現像画像の一部が次の現像時に残像（ゴースト）として現れる現象、いわゆる履歴現象が発生しやすいという不具合がある。すなわちこの図９において、３５は矩形の黒ベタで構成されたソリッド画像であり、３６、３７はそれに続くこのソリッド画像より広いハーフトーン画像で、図９（ａ）のようにこのソリッド画像３５に続けてこのハーフトーン画像３６、３７を印刷すると、現像ローラ上にトナーの消費領域と非消費領域とが生じた場合、図９（ｂ）における３８のような残像（ゴースト）が生じる。さらに、高濃度の現像パターンを連続して印刷した場合に、画像濃度にムラが生じるなどの画像不均一性がおこりやすく、現像器を小型化する場合の課題となっていた。
【００１３】
これを防止するため特許文献５には、現像ローラ上の現像残トナーを掻き取るための部材と、掻き取られたトナーの回収装置に関しての提案がなされ、また、現像ローラ上のトナーを確実に回収する方法として特許文献６には、専用の回収ロールを用いる提案がなされている。しかしながらこれらの方法は、現像部のトナーと非現像部のトナーに電位差が生じ、連続印字時の現像ゴーストの発生を防止するために複雑な機構が必要で、小型の電子写真プロセスには実用化されていない。さらに磁気ブラシを用いた履歴現象の対応策として特許文献７に、供給ローラの磁束密度の半値幅領域を広く設定することにより、現像ローラ上のトナーの回収と供給を図る提案がなされている。また、タンデム型の現像装置の制御方法として特許文献８には、転写工程を行っている画像形成部以外の画像形成部における現像装置の動作を停止させ、現像剤の劣化を防ぐようにした出願がなされている。
【００１４】
またこういったハイブリッド現像方式においては、選択現像による画像濃度低下、トナーを現像ローラに保持させたまま長時間放置することによる現像欠陥、画像劣化、現像ゴースト、トナー飛散、スリーブ付着などが生じるため、特許文献９、特許文献１０（特許文献１１）、特許文献１２などには、２成分現像剤による磁気ブラシを形成する供給ローラと、この供給ローラから供給されたトナーの薄層を担持するドナーロール（現像ローラ）と、このドナーロールと潜像担持体との間に設けられた電極とを有し、この電極には直流と交流からなるバイアスを、現像ローラには直流バイアスを、そして供給ローラにはスイッチで異極性となる電圧に切り替えられるようにした直流バイアス（特許文献１０（特許文献１１））、またはこの直流バイアスに重畳した交流バイアス（特許文献９、特許文献１２）を印加するよう構成し、コピーとコピーの間や紙間を利用して、電位差で現像ローラ上のトナーを供給ローラに回収することで、トナーの帯電を安定化させて上記問題点を解決するようにしたハイブリッド型現像装置が示されている。
【００１５】
すなわちこの特許文献９、特許文献１０に示された現像装置においては、供給ローラと現像ローラの直流電位差（特許文献１０）、及び交流バイアス（特許文献９、特許文献１２）で供給ローラ上に形成された磁気ブラシで現像ローラ上にトナー薄層を形成し、さらに現像ローラと電極間に印加された直流と交流が重畳されたバイアスで電極近辺にトナークラウド（雲）を形成して潜像担持体上の潜像を現像すると共に、画像形成完了時（特許文献１０、特許文献１２）、または一定間隔で（特許文献９）、スイッチを切り替えて現像ローラから供給ローラへトナーを剥離させる方向の直流バイアスを印加して現像ローラ上のトナーを回収し、再度の画像形成に際してスイッチの切り替えで供給ローラ上のトナーを現像ローラへ移動させる方向の直流バイアスを印加して（特許文献１０）画像形成に備えるようにし、上記問題を解決するようにしたものである。
【００１６】
しかしながら前記特許文献３に記載されたパウダークラウド現像法は、補助電極のワイヤが非常に汚れやすく、また、振動による画像劣化等が発生するため、あまり一般的な方法とはなっていない。さらに特許文献５、特許文献６、特許文献７などに示された装置も、トナーの掻き取り装置や回収ロールの設置が必要であったり、特別な回収バイアスの印加などによってトナーのストレスが増し、トナーの耐久性能劣化の要因になったり、次の現像タイミングでの現像ローラの層形成に時間を要し、高速性を損なったりしていた。また長期使用時に、キャリアの耐久性能劣化によってトナーの帯電性が変化し、現像ローラ上のトナーの帯電特性が大きく変化して補給トナーや回収トナーの帯電の分布が広くなり、帯電不良によるトナーの飛散やカブリの原因になっていた。さらに劣化したキャリアの交換の煩わしさがあり、実用にはいたっていないのが実情である。
【００１７】
また、タンデム型の現像装置の制御方法としての特許文献８に示された装置は、転写工程を行っている画像形成部以外の現像装置の動作を停止させたり、現像ローラと供給ローラ間に印加する高圧を高周波数で切り替える装置や制御が必要であり、高価にならざるを得ないと共に、現像装置はトナーロールや供給ローラ、及び撹拌部材を横に並べた構成となっており、小型化が難しいという欠点がある。さらに、特許文献９、特許文献１０（特許文献１１）、特許文献１２に示された装置も、前記したパウダークラウド現像法であって、補助電極のワイヤが非常に汚れやすく、振動による画像劣化等が発生する。
【００１８】
また、現像装置を小型化して高濃度の画像を連続して印刷する場合、現像ローラに対するトナーの補給が追いつかず、トナーの帯電量が大きくなってが画像濃度が落ちたり、印刷速度が低下したりすることがあり、この問題を解消するため、掻き取り装置や特別な回収バイアスの印加も提案されているが、トナーのストレスが増し、耐久性能劣化の要因になっていた。また、長期使用時にはキャリアの耐久性能劣化によってトナーの帯電性が変化し、現像ローラ上のトナーの帯電特性が大きく変化して、補給トナーや回収トナーの帯電の分布が広くなってしまい、帯電不良によるトナーの飛散やカブリの原因になっていた。
【００１９】
またハイブリッド現像方式においては、現像装置中のトナーは供給ローラと現像ローラとの間を交流バイアスにより行き来するため、トナー表面の外添剤がトナー中に埋没、またはトナーから遊離する等の劣化が生じ、特に低印字率の原稿を印刷する時はトナー劣化が促進され、画像濃度が低下する。
【００２０】
そのため現像装置を複雑にすることなく、連続現像時の残像の発生を防ぎ、確実に帯電されたトナーを現像ローラに供給するため特許文献１３には、タンデム方式の画像形成プロセスにおいて、現像時間外では供給ローラと現像ローラの電位差をなくし、現像ローラ上のトナーの大半を磁気ブラシによって回収することで、次の現像タイミング時に現像の履歴を残さない画像が得られる方法が提案され、またこの特許文献１３を含め、特許文献１４、１５には、印字率が所定値以下の原稿を印字したとき、トナーを強制的に消費して、画像濃度の低下を防ぐようにした画像形成装置が提案されている。
【００２１】
【特許文献１】米国特許第３，８６６，５７４号公報
【特許文献２】米国特許第３，９２９，０９８号公報
【特許文献３】特開平３−１１３４７４号公報
【特許文献４】特開昭５９−１２１０７７号
【特許文献５】特開平１１−２３１６５２号公報
【特許文献６】特開２０００−８１７８８公報
【特許文献７】特開平７−１２８９８３号公報
【特許文献８】特開昭６３−２４９１６４号公報
【特許文献９】特開平６−６７５４６号公報
【特許文献１０】特開平７−７２７３３号公報
【特許文献１１】ＵＳＰ５，４２０，３７５号公報
【特許文献１２】特開平７−９２８０４号公報
【特許文献１３】特開２００３−１５３８０公報
【特許文献１４】特開平３−２７１７７０号公報
【特許文献１３】特開２００３−１５３８０公報
【特許文献１４】特開平３−２７１７７０号公報
【非特許文献１】電子写真学会誌第１９巻第２号（１９８１）第４４頁〜第５１頁、                          「タッチダウン現像法」東芝（株）、保坂靖夫、米田等
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながらこの特許文献１３乃至１５に示された方法では、原稿印字率のみによって排出するトナー量を決定しているが、画像濃度が変動すると、印字率のみの制御では排出量を安定させることは難しく、それによって低印字率原稿の印字時の画像濃度を安定させることが困難となる。また、現像装置内部の温度変動により、画像濃度低下の進行も変動する等の問題点もある。
【００２３】
上記の事情に鑑み本発明は、現像装置を複雑にすることなく、印字率や温度の変化などに左右されずに常に一定のトナー排出を可能とし、長期にわたって濃度変化のない、安定した画像を維持できるようにした画像形成方法及び装置を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するため本発明の画像形成方法は、
トナー補給モータを介してトナーを逐次供給しながら固定磁極部材を内包する供給ローラの外周にキャリアとトナーからなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを現像ローラに摺擦させながら両ローラ間の電位差を利用して現像ローラへトナーのみを転移させ、現像ローラ上のトナー薄層にて潜像担持体上の潜像を非接触現像する現像方式による現像装置を用いた画像形成方法において、
一定時間毎のトナー補給モータ駆動時間の積算値が、ある一定量以下のときに劣化トナーが現像装置中に増加していると判断し、非現像時にトナーの強制排出を行うことを特徴とする。
【００２５】
そして本発明では、非現像時におけるトナーの強制排出量が、一定時間毎のトナー補給モータ駆動時間の積算値と現像装置内検知温度の組み合わせにより可変させることを特徴とする。
【００２６】
また本発明になる画像形成装置は、
トナー補給モータを介してトナーを逐次供給しながら固定磁極部材を内包する供給ローラの外周にキャリアとトナーからなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを現像ローラに摺擦させながら両ローラ間の電位差を利用して現像ローラへトナーのみを転移させ、現像ローラ上のトナー薄層にて潜像担持体上の潜像を非接触現像するハイブリッド現像方式による現像装置を用いた画像形成装置において、
積算した原稿印字率から算出した非現像時に排出する劣化トナー強制排出量を、一定時間のトナー補給モータ駆動時間の積算値に基づいて補正する演算回路を具えたことを特徴とする。
【００２７】
そして本発明では、積算した原稿印字率から算出した非現像時に排出する劣化トナー強制排出量を、一定時間のトナー補給モータ駆動時間の積算値と現像装置内検知温度の組み合わせに基づいて補正する演算回路を具えたことを特徴とする。
【００２８】
また前記演算回路は、下記式に基づいて劣化トナー強制排出量を算出することを特徴とする。
Ａ（トナー強制排出量）＝（Ｂ−Ｃ）×（Ｄ／Ｃ）×Ｋ
Ａ：トナー強制排出量
Ｂ：一定時間における、理想的なトナー補給時間（すなわち理想的トナー排出量）
Ｃ：一定時間における、トナーモータによる積算トナー補給時間（実トナー排出量）
Ｄ：一定時間における積算印字率から算出したトナー補給時間（印字率による排出量）
Ｋ：補正係数（補正が０の場合は定数）
【００２９】
そして、上記演算式に基づき、補正係数Ｋを現像装置内の検知温度により可変させることも本発明の特徴である。
【発明の効果】
【００３０】
このように、一定時間毎のトナー補給モータ駆動時間の積算値が、ある一定量以下のときに劣化トナーが現像装置中に増加していると判断し、非現像時にトナーの強制排出を行うようにした現像方式による現像装置の画像形成方法を実施することにより、トナー補給モータ駆動時間は実際のトナー補給量を把握するのに最適であり、その値が一定時間内の理想的なトナー使用量を下回っているときは、劣化トナーが現像装置中に増加していると判断できるから、現像装置を複雑にすることなく、印字率の変化などに左右されずに常に一定のトナー排出が可能となり、長期にわたって濃度変化のない、安定した画像を維持できるようにした画像形成方法を提供することができる。
【００３１】
そして本発明では、非現像時におけるトナーの強制排出量が、一定時間毎のトナー補給モータ駆動時間の積算値と現像装置内検知温度の組み合わせにより可変させることにより、温度変化に対しても対応して常に一定のトナー排出が可能となり、長期にわたって濃度変化のない、安定した画像を維持できるようにした画像形成方法を提供することができる。
【００３２】
また本発明になる画像形成装置は、積算した原稿印字率から算出した非現像時に排出する劣化トナー強制排出量を、一定時間のトナー補給モータ駆動時間の積算値に基づいて補正する演算回路を具えたから、前記した画像形成方法を容易に実施できる画像形成装置を提供することができる。
【００３３】
そしてこの演算回路は、積算した原稿印字率から算出した非現像時に排出する劣化トナー強制排出量を、一定時間のトナー補給モータ駆動時間の積算値と現像装置内検知温度の組み合わせに基づいて補正するから、より正確にトナー排出量を算出することができる。
【００３４】
またこの演算回路は、下記式に基づいて劣化トナー強制排出量を算出することが好ましい。
Ａ（トナー強制排出量）＝（Ｂ−Ｃ）×（Ｄ／Ｃ）×Ｋ
Ａ：トナー強制排出量
Ｂ：一定時間における、理想的なトナー補給時間（すなわち理想的トナー排出量）
Ｃ：一定時間における、トナーモータによる積算トナー補給時間（実トナー排出量）
Ｄ：一定時間における積算印字率から算出したトナー補給時間（印字率による排出量）
Ｋ：補正係数（補正が０の場合は定数）
【００３５】
そして、補正係数Ｋを現像装置内の検知温度により可変させることにより、前記したように温度変動に対しても、正確にトナー排出量を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００３７】
図１は本発明になる画像形成方法を実施する画像形成装置の一実施例の模式図、図２は本発明になる現像方法を実施するハイブリッド型現像装置の概略構成図、図３は従来のハイブリッド方式現像装置の一例の断面図、図４は本発明になる画像形成装置における現像装置の感光体と現像装置との関係を説明する模式図、図５は本発明になる画像形成装置の制御回路の一実施形態の概略ブロック図、図６は本発明になる画像形成方法と従来の印字率、及びトナー補給モータの駆動時間による劣化トナー排出制御による画像濃度の推移を示したグラフ、図７は温度変化による必要トナー排出量を示したグラフ、図８は劣化トナー排出量と画像濃度の推移を示したグラフ、図９は従来のハイブリッド方式現像装置における残像発生状況を説明するための図である。
【００３８】
図中１は非磁性金属材料で円筒状に形成され、内部に複数の固定磁石が配設されて該固定磁石の周囲を回転可能としたスリーブ状の供給ローラ（磁気ロール）、２は供給ローラ（磁気ロール）１上に形成される磁気ブラシ１０によってトナーの薄層６を形成される現像ローラ、３は感光体（潜像担持体）ドラム、４は現像剤を構成するキャリア、５は同じくトナー、６は現像ローラ２上に形成されたトナー薄層、７ａは現像ローラ２へ直流（ＤＣ）バイアスＶｄｃ１を印加する電源、７ｂは同じく現像ローラ２へ交流（ＡＣ）バイアスＶａｃを印加する電源、８は供給ローラ（磁気ロール）１へ直流（ＤＣ）バイアスＶｄｃ２を印加する電源、９は供給ローラ（磁気ロール）１上に形成された磁気ブラシ１０の高さを一定に保つための穂切りブレード（層厚規制ブレード）、１１は露光装置５７による露光、１２は現像装置の枠体、２０は画像形成装置、２１は現像装置内の温度を検出する温度検出センサ、２２は現像剤を撹拌して供給ローラ１へ供給するパドルミキサー、２３は同じく現像剤を撹拌しながら搬送して帯電させる撹拌ミキサー、２５は現像装置５０Ａ内のトナー量を検出するトナーセンサー、２６は現像装置内の仕切り板で、この仕切り板は、図４から明らかなように、長手方向両端が現像装置５０Ａの長さより短く、両端を現像剤が自由に通り抜けられるようになっている。図５における４０は画像形成装置の制御回路、４１は画像データの記憶回路、４２は演算回路、４３は現像装置５０の制御回路、４４はトナーモータ５１の制御回路、図１における５０Ａは画像形成装置２０のブラック用現像装置、５０Ｂは同じくイエロー用現像装置、５０Ｃは同じくシアン用現像装置、５０Ｄは同じくマゼンタ用現像装置、５１はトナーコンテナから必要量のトナーを補給するためのトナー補給モータ、５３は記録紙を収容した給紙カセット、５４は記録紙を搬送するための無端状ベルト、５６は感光体ドラム３を帯電するための帯電器、５７は帯電された感光体ドラム３を露光して潜像を形成するための露光装置、５８は現像されたトナー像を記録紙に転写するための転写装置、５９はトナー像を転写された記録紙上のトナー像を定着するための定着装置である。なお、タンデム型画像形成装置においては、前記したように感光体ドラム（潜像担持体）３の周りに設置する帯電器５６、露光装置５７、現像装置５０、転写装置５８、クリーニング装置などをコンパクトに設計することが重要であり、本発明においては、現像装置５０は感光体ドラム３に対して隣接し、略垂直の方向に配置される。
【００３９】
感光体３の材料としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体、有機感光体（ＯＰＣ）などを用いることができ、ａ−Ｓｉ感光体を用いた場合、その表面の露光後電位は１０Ｖ以下の非常に低い特徴を有しているが、その膜厚を薄くすると飽和帯電電位が低下し、絶縁破壊に至る耐電圧が低下する。その一方、潜像形成した時における感光体３の表面の電荷密度は向上し、現像性能は向上する傾向がある。この特性は、誘電率が約１０程度と高いａ−Ｓｉ感光体では２５μm以下、さらに好ましくは２０μm以下の場合に特に顕著である。現像バイアスとして直流（ＤＣ）バイアスＶｄｃ１電源７ａの出力電圧を１５０Ｖ以下、さらに好ましくは１００Ｖ以下、交流（ＡＣ）バイアスＶａｃ電源７ｂのＡＣ成分としてＶｐｐ５００〜２０００Ｖ、周波数が１〜３ｋＨｚに設定して現像することが可能である。
【００４０】
また、画像形成装置に用いる感光体３としては従来からＯＰＣ感光体が知られており、正帯電の有機感光体（ＯＰＣ）を用いた場合、残留電位を１００V以下にするため、感光層の膜厚を２５μm以上に設定し、電荷発生材料の添加量を増やすことが特に重要である。特に単層構造のＯＰＣは感光層の中に電荷発生材を添加することから感光層の膜減りによっても感度が変化が少なく、有利である。この場合でも現像バイアスとして直流（ＤＣ）バイアスＶｄｃ１電源７ａの出力電圧を４００V以下、さらに好ましくは３００V以下に設定することが、トナーに強い電界をかけることを防止する意味でも好ましい。この様に現像バイアスを低く設定することは、薄膜のａ−Ｓｉ感光体の絶縁破壊を抑制するとともに、トナーの過剰帯電を防止し、現像の履歴現象の発生を抑止するのに有効である。
【００４１】
しかしながら、ＯＰＣ感光体は感光層表面が軟らかく、クリーニングブレードの摺擦により、感光層が削れやすいという問題が見られた。そこで、ＯＰＣ感光体と比較して表面が硬質であり、耐久性や機能保持性（メンテナンスフリー）に優れていることから、感光層の厚さが２５μｍ以上のａ−Ｓｉ感光体が近年使用されている。しかしながら、ａ−Ｓｉ感光体はグロー放電分解法等を用いて製膜するため、このように感光層が厚いと製造時間や製造コストがかかり、経済的に不利であるという問題も見受けられる。
【００４２】
露光装置５７は、半導体レーザ、もしくはＬＥＤを用いることができる。正帯電有機感光体を用いた場合は７７０ｎｍ付近の波長が有効であり、アモルファスシリコン感光体の場合は６８５ｎｍ付近の波長が有効である。以下本発明においては、感光体ドラム３として正帯電有機感光体を用い、露光装置５７の光源としてＬＥＤを用いた場合を例に説明してゆく。
【００４３】
現像ローラ２の最表面は、均一な導電性のアルミニウム、ＳＵＳ、導電樹脂被覆などからなるスリーブで構成する。そしてそのシャフト部には、直流（ＤＣ）バイアス（Ｖｄｃ１）７ａ、交流（ＡＣ）バイアス（Ｖａｃ）７ｂを接続し、回転する現像ローラ２と感光体ドラム３、及び供給ローラ１との間にこの直流と交流を重畳したバイアスが作用するようにする。そして、この交流バイアス７ｂが供給する交流成分は、デューティ（Ｄｕｔｙ）比を５０％以下の矩形波で構成する。本発明においては、一例として直流バイアス（Ｖｄｃ１）７ａを１００Ｖ、交流バイアス７ｂをＶｐｐが１．５ｋＶ、周波数３．０ｋＨｚ、デューティ（Ｄｕｔｙ）
比３０％に設定した。このように直流バイアス（Ｖｄｃ１）７ａと交流バイアス７ｂを現像ローラ２に直接印加することによって、現像時に現像ローラ２と感光体ドラム３、及び、供給ローラ１との間に鋭いバイアス成分を印加することができ、現像開始時のトナー層形成の反応を良くすることができる。また、感光体ドラム３上の潜像に対して良好な現像性と共に、供給ローラ１に対してのトナー薄層６の回収性が高まり、連続印字の安定性が改善される。感光体ドラム３と現像ローラ２との間隔は、一例として約２５０μｍとしてこの間にワイヤ電極等は用いない。
【００４４】
穂切りブレード９と供給ローラ１とのギャップは０．３から１．５mm、供給ローラ１と現像ローラ２間のギャップは同様に０．３から１．５mm程度である。現像ローラ２上のトナーの薄層６は、６から１００μm、好ましくは３０から７０μmの厚さに設定される。この厚さはトナーの平均粒径を７μmとした場合にトナーの５層から１０層程度に相当する値である。現像ローラ２と感光体３との間のギャップは、１５０から４００μm、好ましくは２００から３００μmである。１５０μmより狭いとカブリの要因になり、４００μmより広いとトナーを感光体３に飛翔させることが困難になり、十分な画像濃度を得ることが出来ない。また、選択現像を発生させる要因になる。
【００４５】
トナー５は、５〜２０μＣ／ｇに制御され、トナー飛散・カブリを防止し、なお且つ、低電界で現像することで現像ローラ２上に現像履歴現象を残さず、トナー５の回収性に優れた現像システムができる。
【００４６】
現像剤には、トナーの回収と供給の役割を有する１０６Ωｃｍ３〜１０９Ωｃｍ３の抵抗のキャリア４を使い、現像ローラ２と供給ローラ１の間のニップで、強固に静電的に付着したトナーを磁気ブラシ１０で引き剥がし、現像に必要なトナーを供給する。このとき、トナーとの接点を増やすためには、４０μｍ以下の小径キャリアを用い、キャリアの表面積を高めることが好ましい。キャリア４としては、マグネタイトキャリア、Ｍｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライトなどを用いることができ、適正な抵抗値を上げない範囲で表面処理して用いることも可能である。本発明では一例として、体積固有抵抗が１０７Ωｃｍにシリコーン樹脂被覆をし、飽和磁化が７０ｅｍｕ／ｇ、平均粒径３５μｍのフェライトキャリアを用いた。１０６Ωcm以下では回収を重視した低抵抗キャリアは現像ゴースト対策には有効であるが、正確な帯電をトナーに付与しカブリの発生の無い現像を維持することは困難であり、さらに長期間運転した場合に現像ローラ２表面からトナーが飛散し、帯電器５６や露光装置５７を汚染する不具合を発生させてしまう。１０９Ωcm以上の抵抗では、帯電性能を付与することは可能であるが帯電が上昇しやすい問題があった。キャリア４の抵抗値を適正にすることで、現像ローラ２上のトナー５を回収しつつ、確実に帯電させたトナー５を現像ローラ２に再度投入することが可能になる。
【００４７】
またトナー５とキャリア４の混合割合は、キャリア４およびトナー５の合計量に対しトナーを２〜４０重量％、好ましくは３〜３０重量％、より好ましくは４〜２５重量％とする。トナー５の混合割合が２重量％未満であると、トナーの帯電量が高くなって十分な画像濃度が得られなくなり、４０重量％を超えると今度は十分な帯電量が得られなくなるため、トナーが現像装置から飛散して画像形成装置内を汚染したり、画像上にトナーカブリが生じる。
【００４８】
現像ローラ２上のトナー薄層６は、現像剤の抵抗や現像ローラ２と供給ローラ１の回転速度差などによっても変化するが、この両ローラに与えられる直流バイアス（Ｖｄｃ２）８と直流バイアス（Ｖｄｃ１）７ａの電位差｜（Ｖｄｃ２）−（Ｖｄｃ１）｜（以下Δと表現する）によっても制御することが可能である。Δを大きくすると現像ローラ２上のトナーの薄層６が厚くなり、Δを小さくすると薄い層になる。Δの範囲は、一般的に１００Ｖから２５０Ｖ程度が適切である。そして、現像ローラ２０上に１０〜１００μm、好ましくは３０〜７０μmのトナー層を形成し、現像ローラ２０と感光体３とのギャップを１５０〜４００μm、好ましくは２００〜３００μmとし、この空間を直流と交流電界によってトナーを感光体３上に飛翔させることで鮮明な画像を得ることができる。
【００４９】
現像残のトナーは掻き取りブレードなどの特別な装置を設けることなく、供給ローラ１上の磁気ブラシ１０が現像ローラ２上のトナー層６に接触し、各ロールの周速差によるブラシ効果と、磁気ブラシ１０の現像材をミキサーで攪拌することによって現像材を入れ替えることにより、容易にトナーの回収と入れ替えを可能にする。現像材の入れ替えを促進するための方法として、供給ローラ１の回転速度を現像ローラ２の速度に対して１．０〜２．０倍に設定し、現像ローラ２上のトナーを回収すると共に、適切なトナー濃度に設定された現像材を現像ローラに供給することで、均一なトナー層を形成することが可能になる。また、均一な画像濃度を維持するためには、現像タイミング以外の時間に現像ローラ２と供給ローラ１間の電位差Δを０にすることで、トナーに負担をかけずに現像ローラ２上のトナーを供給ローラ１に回収することが有効である。この時供給ローラ１の磁気ブラシ１０の幅Ｈ３が、現像ローラ２上のトナーを回収する幅である為、現像ローラ２の幅Ｈ１を供給ローラ１の磁気ブラシ１０の幅Ｈ３より短くすることにより確実に未回収領域をなくすことができる。そうすることにより、供給ローラ１領域外の現像ローラ２のスリーブに付着するトナーがなくなり、両端部のトナー飛散をなくすことが可能となる。（図４参照）
【００５０】
現像装置５０は、図３、図４に示したように、枠体１２内には感光体３に所定距離離間して現像ローラ２が配設されている。そしてその現像ローラ２から所定距離離間して、非磁性金属材料で円筒状に形成され、内部に複数の固定磁石が配設されて該固定磁石の周囲を回転可能としたスリーブ状の磁気ロール１が配設されている。またこの磁気ロール１の上流には、パドルミキサー２２、仕切り板２６を挟んで撹拌ミキサー２３が設けられ、トナーとキャリアからなる２成分現像剤は、この撹拌ミキサー２３とパドルミキサー２２の回転によって撹拌、帯電され、仕切り板２６両端の仕切がない部分によってこの撹拌ミキサー２３とパドルミキサー２２の間を循環してゆく。そのため、この２成分現像剤によって磁気ロール１の表面に磁気ブラシが形成され、その磁気ブラシは、穂切りブレード９によって一定の層厚とされ、現像ローラ２に接触する。
【００５１】
一方、この磁気ロール１と現像ローラ２の間には、直流（ＤＣ）電源７ａ、交流（ＡＣ）電源７ｂによって直流に交流が重畳されたバイアスが、直流（ＤＣ）電源８によって直流バイアスがそれぞれ印加され、磁気ロール１上の磁気ブラシ中のトナーは、この直流（ＤＣ）電源７ａと直流（ＤＣ）電源８によるバイアスの電位差｜ＤＣ７ａ−ＤＣ８｜（以下Δと表現する）によって現像ローラ２上にトナーのみの薄層を形成する。そしてこの現像ローラ２上のトナー薄層は、直流（ＤＣ）電源７ａ、交流（ＡＣ）電源７ｂによって現像ローラ２に印加されたバイアスで感光体３との間を飛翔し、感光体３上に形成された潜像を現像する。なお、トナーの飛散を防ぐため、交流（ＡＣ）電源７ｂによるバイアスは、現像の直前に印加する。
【００５２】
また、現像に使われずに現像ローラ２上に残ったトナーは、掻き取りブレードなどの特別な装置を設けることなく、磁気ロール１上の磁気ブラシが現像ローラ２上のトナー層に接触し、両ロールの周速差によるブラシ効果とパドルミキサー２２による磁気ブラシの攪拌で、現像剤の回収と入れ替えがおこなうようになっている。そして、現像装置内のトナー量はトナーセンサ２５によって検出され、トナー濃度が薄くなると、図１に５１として示したトナーモータが駆動され、必要量のトナーがトナーコンテナから供給される。
【００５３】
最初に本発明になる画像形成装置の動作につき、図１の模式図、図２のハイブリッド型現像装置の概略構成図、図５の制御回路の概略ブロック図を用いて簡単に説明すると、この画像形成装置２０は、無端状ベルト５４が、給紙カセット５３からの記録紙を定着装置５９に向かって搬送可能に配設されており、記録紙を搬送するベルト５４の上側には、ブラック用現像装置５０Ａ、イエロー用現像装置５０Ｂ、シアン用現像装置５０Ｃ及びマゼンタ用現像装置５０Ｄが配設されている。そしてこれらの現像装置５０（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）には、それぞれ供給ローラ１（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）、該供給ローラ１（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に近接して現像ローラ２（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が配設され、該現像ローラ２に対面して感光体ドラム３（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が、さらにこの感光体ドラム３の周囲には、帯電器５６（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）及び露光装置５７（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が配置されている。
【００５４】
このように構成したハイブリッド型現像装置を有する本発明のタンデム型画像形成装置において、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックなどのそれぞれの色に対応したトナー５とキャリア４からなる２成分現像剤は、現像剤容器からそれぞれの現像装置５０に供給され、図２に示した供給ローラ１上に磁気ブラシ１０を形成し、攪拌によってトナー５が帯電される。そして、供給ローラ１上の磁気ブラシ１０は規制ブレード９によって層規制され、図５の制御回路４０から現像装置制御回路４３に与えられた信号により、現像装置制御回路４３が供給ローラ１に加えられた直流バイアス（Ｖｄｃ２）８と現像ローラ２に加えられた直流バイアス（Ｖｄｃ１）７ａ間の電位差Δを制御して現像ローラ２上に飛翔させ、薄層６として保持させて、感光体３との間の直流及び交流の重畳されたバイアス７ｂによって現像するよう制御する。トナーの飛散を防ぐために、交流は現像の直前に印加する。
【００５５】
そして、図５に示した制御回路４０にプリント開始信号が与えられると制御回路４０は、まず、帯電器５６によって正帯電有機感光体（正ＯＰＣ）で構成された感光体ドラム３が例えば４００Ｖに帯電されるよう制御し、その後、例えば７７０ｎｍの波長のＬＥＤを用いた露光装置５７に信号を送って画像データ記憶装置４１に記憶された画像データにより露光を行う。すると感光体ドラム３の露光後電位は約７０Ｖになって潜像が形成され、そしてこの潜像は、現像ローラ２に加えられた直流バイアス（Ｖｄｃ１）７ａと交流バイアス７ｂにより、現像ローラ２上のトナー薄層６から感光体ドラム３に飛翔したトナーで現像され、トナー像が形成される。そして、制御回路４０からの信号で記録紙が給紙カセット５３から送りだされてベルト５４で送られ、感光体ドラム３に達したとき、転写装置５８（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）による転写バイアスが印加されて記録紙にトナー像が転写され、定着装置５９で定着されて排紙される。その後前記したように制御回路４０は、印刷データによって定期的に現像装置制御回路４３に指示し、交流（ＡＣ）バイアス（Ｖａｃ）７ｂを印加したまま、直流（ＤＣ）バイアス（Ｖｄｃ２）８を変化させて現像ローラ上のトナー薄層６を磁気ブラシ１０に回収させる。
【００５６】
このように構成した画像形成装置において本発明では、画像濃度が変動したときでもほぼ一定量のトナー排出を行う事ができるように、一定時間のトナー補給モータ駆動時間によるトナー補給量、すなわち実際に補給されたトナー量と、原稿印字率を一定時間積算した値とから、本来排出すべき劣化トナー排出量を算出し、それによって劣化トナーを排出することで、低印字原稿印刷時の画像濃度を安定する用にしたものである。
【００５７】
すなわち本発明になるハイブリッド現像方式を用いた現像装置に於いては、現像装置中のトナー５は供給ローラ１と現像ローラ２との間を交流（ＡＣ）バイアスＶａｃ電源７ｂによって現像ローラ２に印加される交流バイアスによって行き来するため、トナー５の表面の外添剤がトナー５中に埋没、またはトナーから遊離する等の劣化が生じ、特に低印字率の原稿を印刷する時にトナー劣化が促進され、画像濃度が低下する。そこで、紙間の非現像時に、感光体３を帯電させずに現像ローラ２による現像を行い、トナーを感光体３に飛翔させた後感光体３をクリーニングすることで、劣化トナーを排出する制御を行い、画像濃度の低下を防止する。しかし一般的に行われている制御では、この際、原稿印字率のみを参酌して劣化トナーの排出量を決定しているため、画像濃度の変動があると印字率のみでは排出量を安定させることが難しく、それにより低印字率の原稿を印字する時の画像濃度を安定させることが困難となる。
【００５８】
そのため本発明では、一定時間内におけるトナー補給モータの積算駆動時間がある一定量以下のとき、現像装置からのトナー消費が少ない（劣化トナーが現像機中に増加している）と判断して、さらにトナー排出を行うようにしたものである。このトナー排出量は一定時間のトナー補給量がある一定量となるように、積算トナー補給時間と積算印字率から算出する。すなわち今、Ａをトナーの強制排出量とし、Ｂを予め定めた一定時間における理想的なトナーモータ５１によるトナーの補給時間（すなわち理想的なトナーモータ５１の駆動時間であり、同時に一定時間における理想的なトナーの排出量も指す）、Ｃを同じく一定時間に実際にトナーモータがトナーを補給した積算トナー補給時間（実際に供給されたトナー量、すなわち排出されたトナー量）、Ｄは一定時間における積算印字率から算出した理想的なトナーモータ５１によるトナー補給時間（印字率による排出量）、Ｋを補正係数（補正が０の場合は定数）とした場合、Ａのトナーの強制排出量は次の（１）式で算出できる。
Ａ（トナー強制排出量）＝（Ｂ−Ｃ）×（Ｄ／Ｃ）×Ｋ  ………  （１）
【００５９】
すなわちこの（１）式における右辺の（Ｂ−Ｃ）は、一定時間における理想的なトナーモータ５１によるトナーの補給時間（Ｂ）から、一定時間におけるトナーモータによる実際の積算トナー補給時間（Ｃ）を引いた値で、基本的に強制的に排出すべきトナー量を表し、それに乗じる（Ｄ／Ｃ）は、一定時間における積算印字率から算出した理想的なトナーモータ５１によるトナー補給時間（Ｄ）を、一定時間におけるトナーモータ５１による積算トナー補給時間（Ｃ）で除したものであり、これは印字率に対して実際にどの程度トナーが消費されたかの比を表している。すなわち、印字率から算出した時間に対してトナーモータ５１による補給時間が等しければ１となって（Ｂ−Ｃ）がそのまま生き、印字率から算出した時間に対してトナーモータ５１による補給時間が少なければ１より大きくなって（Ｂ−Ｃ）がそれだけ大きくなり、逆の場合は小さくなる。
【００６０】
またＫは補正係数であり、現像装置内の検知温度による補正量などが加味される。これは例えば図７に示したように、現像装置内の温度が上昇すると内部の湿度が下がり、トナーが帯電しやすくなってそれだけトナーが劣化し、濃度低下が起こる。それを示したのが図８のグラフであり、これは、３２℃の環境において印字率１％の原稿を連続印刷したとき、トナー排出量を変化させて画像濃度の推移を測定したものである。排出量１５０ｍｇ／ｍｉｎは、図７から明らかなように２５℃における排出量であり、３００ｍｇ／ｍｉｎは２８℃における排出量、５００ｍｇ／ｍｉｎは３２℃における排出量で、１５０ｍｇ／ｍｉｎと３００ｍｇ／ｍｉｎとでは、明らかに画像濃度が低下していることが分る。そのためこのＫを、図３に２１で示した温度検出センサの検出結果を加味して定めてやる。
【００６１】
そして前記（１）式は、図５に４２で示した演算回路で演算される。すなわち画像形成装置２０の制御回路４０は、画像データ記憶装置４１に記憶された画像データに基づいて演算回路４２によって印字率を算出して積算し、また、図３に示したトナーセンサ２５によって検出された現像装置内のトナー濃度を受け、トナーモータ制御回路４４に指示してトナーを補給し、そのトナー補給時間を積算して行く。そして一定時間が経過したとき、又は一定枚数の印字が行われた後、これらの値と温度検出センサ２１が検出した現像装置内の温度による補正係数Ｋを定め、演算回路４２にデータを与えてトナーの強制排出量Ａを算出する。そして、前記したようにして感光体３に排出トナーを現像し、クリーニング装置でクリーニングして排出する。
【００６２】
図６は、２５℃の環境で印字率１％の原稿を連続して印刷した時に、（１）式に基づいて印字率とトナーモータ５１の駆動時間らトナー排出量を算出した場合と、印字率によりトナー排出量を算出した場合、さらに排出を行わない通常印刷時の場合のそれぞれにおける画像濃度推移を表したグラフである。この図６のグラフによると、通常印刷時では画像濃度は低下し続けていることが分かり、印字率のみをみてトナー排出量を制御している場合も画像濃度は低下の傾向があることが分かる。これは印字率のみをみて制御した場合、トナー帯電量の上昇等により画像濃度が低下したときにトナー排出量も減少し、劣化したトナーの排出が追いつかなかったためである。一方、トナー補給モータ駆動時間と印字率とから排出量を算出する制御を行った場合、画像濃度は安定していることが分かる。
【００６３】
以上が本発明になる画像形成装置における現像装置であるが、このように一定時間毎のトナー補給モータ駆動時間の積算値がある一定量以下のとき、劣化トナーが現像装置中に増加していると判断し、非現像時にトナーの強制排出を行うことにより、トナー補給モータ駆動時間は実際のトナー補給量を把握するのに最適であり、その値が一定時間内の理想的なトナー使用量を下回っているときは、劣化トナーが現像装置中に増加していると判断できるから、現像装置を複雑にすることなく、印字率の変化などに左右されずに常に一定のトナー排出が可能となり、長期にわたって濃度変化のない、安定した画像を維持できるようにした画像形成方法を提供することができる。
【００６４】
また非現像時におけるトナーの強制排出量を、一定時間毎のトナー補給モータ駆動時間の積算値と現像装置内検知温度の組み合わせにより可変させることにより、温度変化に対しても対応して常に一定のトナー排出が可能となり、長期にわたって濃度変化のない、安定した画像を維持できるようにした画像形成方法を提供することができる。
【００６５】
また本発明になる画像形成装置は、積算した原稿印字率から算出した非現像時に排出する劣化トナー強制排出量を、一定時間のトナー補給モータ駆動時間の積算値に基づいて補正する演算回路を具えたから、前記した画像形成方法を容易に実施できる画像形成装置を提供することができる。
【００６６】
そしてこの演算回路は、積算した原稿印字率から算出した非現像時に排出する劣化トナー強制排出量を、一定時間のトナー補給モータ駆動時間の積算値と現像装置内検知温度の組み合わせに基づいて補正するから、より正確にトナー排出量を算出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によれば、現像装置を複雑にすることなく、印字率や温度の変化などに左右されずに常に一定のトナー排出を可能とし、長期にわたって濃度変化のない、安定した画像を維持できるようにした画像形成方法及び装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明になる画像形成方法を実施する画像形成装置の一実施例の模式図である。
【図２】本発明になる現像方法を実施するハイブリッド型現像装置の概略構成図である。
【図３】従来のハイブリッド方式現像装置の一例の断面図である。
【図４】本発明になる画像形成装置における現像装置の感光体と現像装置との関係を説明する模式図である。
【図５】本発明になる画像形成装置の制御回路の一実施形態の概略ブロック図である。
【図６】本発明になる画像形成方法と従来の印字率、及びトナー補給モータの駆動時間による劣化トナー排出制御による画像濃度の推移を示したグラフである。
【図７】温度変化による必要トナー排出量を示したグラフである。
【図８】劣化トナー排出量と画像濃度の推移を示したグラフである。
【図９】従来のハイブリッド方式現像装置における残像発生状況を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６９】
２１  温度検出センサ
２５  トナーセンサ
４０  画像形成装置の制御回路
４１  画像データ記憶装置
４２  演算回路
４３  現像装置の制御回路
４４  トナーモータの制御回路
５７  露光装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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